Nanoskopik Makineler Atomları Manipüle Edebilir Mi?

Nano boyutlardaki dünya neredeyse hayal edilemeyecek kadar küçüktür. Bir nanometre metrenin sadece on milyonda biri kadardır. Son yıllarda mühendisler ve bilim insanları materyaller üzerinde işte bu ölçülerde çalışmaya başladılar. Örnek verecek olursak, günümüzdeki bilgisayar işlemcileri 30-60 nanometre genişliğinde milyonlarca transistör içermektedirler. Oysa bu işlemciler boyut olarak oldukça küçüktürler.

Tıp alanında da mühendisler ve doktorlar kanser gibi hastalıkların tedavisinde kullanılmak üzere nano ölçülerde ilaçlar üzerinde çalışmaktalar. Hedefleri ise virüse benzeyen ve kanserli hücreleri yok edebilecek modüller geliştirebilmek. Bu modüllerdeki proteinler modülü küçük bir bombaya çeviren tetikleyici olarak görev yapacak. Böylece sadece kanserli hücrelerin hedef alınarak kanserin etkilerinin minimize edilmesi ve tedavinin sağlanması hedefleniyor.

Ancak nanoskopik makineler için asıl temel hedef montajcı ( assembler ) üretebilmek. Montajcılar enzim gibi çalışacak ve istenilen yapıları tam doğru olarka molekül molekül üretebilecek olan nano makinelerdir. Pratikte milyonlarca montajcı verilen ham materyallerden istenilen herhangi bir şeyi üretebilirler. Bu yeni mühendislik türü ise moleküler nanoteknoloji olarak adlandırılıyor.

Ancak henüz o noktaya erişebilmiş değiliz. Günümüzde ancak mikro boyutlarda üretim yapabilmekteyiz. Bir mikrometre ise metrenin milyonda biri ölçülerindedir ve belirgin şekilde nanometreden büyüktür. Mikrometre boyutlarındaki araçlar ise bağımsız atomları manipüle edemeyecek kadar büyüktürler. Atomların boyutları değişiklik göstermektedir ancak genel olarak bir nanometre birkaç atom genişliğindedir. Atomik boyutlar angstrom birimi ile hesaplanmaktadır ve bir angstrom nanometrenin onda biri kadardır (0,1 nanometre ).Ancak bu atomları manipüle edemeyeceğimiz anlamına gelmiyor. 1990 yılında IBM mühendisleri özel bir miktroskop kullanarak atomları manipüle etmeyi başarmıştı. Metal bir yüzey üzerindeki atomları kullanarak IBM yazmayı başarmışları. Her ne kadar miktoskop nanoskopik olmasa da, yalnızca tek bir atom boyutlarında çok ince uçlu bir işaretliye sahipti.

Peki atomları isteğimiz doğrultusunda hareket ettirebilecek cihazlar üretebilecek miyiz? Bunun cevabı henüz tam kesin değil. Bazı bilim insanları ve mühendisler moleküler nanoteknolojinin akla yatkın olmadığını iddia ediyor. Bunlardan çoğu atomları manipüle ederek moleküler zincirler oluşturacak nanoskopik araçlar üretmekten çok atomları kimyasal yollarla manipüle etmeye odaklanıyor. Yine de moleküler montajcıları geliştiremesek de, bu yönteki çalışmalarda elde edilecek bilgiler dünyamızı değiştirebilir.